package com.qf.smsplatform.common.util;

/**
 * projectName: sms-platform
 *
 * @author: 黄睿武
 * time: 2021/8/12 20:09
 * description:利用雪花算法生成全局唯一的id
 */

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 利用facebook的雪花算法生成全局唯一的id
 * 64Bit位的一个long类型的数值
 * 第一位： 占1个bit位，就是0.
 * 第二位： 占41个bit位，代表时间戳
 * 第三位： 占5bit位，代表机房id
 * 第四位： 占5bit位，代表机器id
 * 第五位： 占12bit位，代表自增的序列
 * @author zjw
 */
@Component
public class SnowFlakeUtil {
    //因为二进制里第一个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们生成的 id 都是正数，所以第一个 bit 统一都是 0。

    /**
     * 机器ID
     */
    @Value("${snowflake.workerId:0}")
    private long workerId;
    /**
     * 机房ID
     */
    @Value("${snowflake.datacenterId:0}")
    private long datacenterId;
    /**
     * 自增序列
     */
    private long sequence;
    /**
     * 因为默认雪花算法只能用69年，如果用原生的时间戳，只能用到2039年，如果将初始化更改，用更久
     */
    private long twepoch = 1585644268888L;
    /**
     * 机器占用的bit位数
     */
    private long workerIdBits = 5L;
    /**
     * 机房占用的bit位数
     */
    private long datacenterIdBits = 5L;
    /**
     * 序列栈12个bit位
     */
    private long sequenceBits = 12L;
    /**
     * 机器id的最大值
     */
    private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
    /**
     * 机房id的最大值
     */
    private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);


    //0，  机房id   机器id   序列
    //0, 41,5,5,12
    // 时间戳 << 5,5,12
    // 机房id << 17
    // 机器id <<12
    // 序列

    private long workerIdShift = sequenceBits;
    private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
    private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
    /**
     * 时间戳的最大值
     */
    private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);

    /**
     * 声明一个时间戳
     */
    private long lastTimestamp = -1L;

    public long getWorkerId() {
        return workerId;
    }

    public long getDatacenterId() {
        return datacenterId;
    }

    public long getTimestamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }


    /**
     * 生成全局唯一的id
     *
     * @return
     */
    public synchronized long nextId() {
        // 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
        long timestamp = timeGen();
        if (timestamp < lastTimestamp) {

            System.err.printf(
                    "clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);
            throw new RuntimeException(
                    String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds",
                            lastTimestamp - timestamp));
        }

        // 下面是说假设在同一个毫秒内，又发送了一个请求生成一个id
        // 这个时候就得把seqence序号给递增1，最多就是4096
        if (lastTimestamp == timestamp) {

            // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字，无论你传递多少进来，
            //这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
            sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
            //当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID
            if (sequence == 0) {
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }

        } else {
            sequence = 0;
        }
        // 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
        lastTimestamp = timestamp;
        // 这儿就是最核心的二进制位运算操作，生成一个64bit的id
        // 先将当前时间戳左移，放到41 bit那儿；将机房id左移放到5 bit那儿；将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit
        // 最后拼接起来成一个64 bit的二进制数字，转换成10进制就是个long型
        return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) |
                (datacenterId << datacenterIdShift) |
                (workerId << workerIdShift) | sequence;
    }

    /**
     * 当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID
     *
     * @param lastTimestamp
     * @return
     */
    private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {

        long timestamp = timeGen();

        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = timeGen();
        }
        return timestamp;
    }

    /**
     * 获取当前时间戳
     */
    private long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

}
